基于支持向量回歸的儲(chǔ)氫合金成分對其電化學(xué)性能影響的研究.pdf

1、在環(huán)境問題越來越嚴(yán)重的今天，氫氣作為一種清潔能源受到了人們的廣泛關(guān)注。但是如何提高氫氣的存儲(chǔ)質(zhì)量密度，是人們在利用氫氣作為能源時(shí)所面臨的最主要的問題。在眾多儲(chǔ)氫材料中，儲(chǔ)氫合金材料由于其穩(wěn)定的電化學(xué)性能，受到了學(xué)者們的廣泛研究，并且已經(jīng)在工業(yè)上被廣泛的應(yīng)用于可充電電池(Ni-MH電池)的電極材料。盡管已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)，但是儲(chǔ)氫合金還面臨著許多缺點(diǎn)和不足，需要不斷的研究和改善。提高儲(chǔ)氫合金的性能，有兩種常見的方法。一種方法是元素

2、替代法，即通過用其它的化學(xué)元素來替代儲(chǔ)氫合金A側(cè)或B側(cè)的化學(xué)元素成分，以此來提高儲(chǔ)氫合金的性能；另一種方法是對儲(chǔ)氫合金的表面進(jìn)行修飾，以此來提高儲(chǔ)氫合金的電化學(xué)性能。兩種方法都需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)來尋找合適的化學(xué)替代元素，或者尋找合適的表面修飾元素成分。因此，如何合理的進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以及有效的分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)成為了不可回避的問題。
　　 本論文采用支持向量回歸建模理論，結(jié)合粒子群算法進(jìn)行參數(shù)尋優(yōu)，對儲(chǔ)氫合金中的替代元素的含量，及其表面

3、鍍銅的工藝參數(shù)進(jìn)行了建模研究。對所建立的模型的計(jì)算效果，進(jìn)行了留一交叉驗(yàn)證。驗(yàn)證結(jié)果顯示，支持向量回歸模型在對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)建模時(shí)具有較高的預(yù)測準(zhǔn)確度和可靠性。并且將支持向量回歸模型的計(jì)算結(jié)果與傳統(tǒng)的二次多項(xiàng)式模型的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了對比分析。結(jié)果表明，支持向量回歸建模方法在處理樣本數(shù)較少的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，與傳統(tǒng)的多項(xiàng)式模型相比具有更高的精確度。在經(jīng)過驗(yàn)證的模型的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步分析了AB5型儲(chǔ)氫合金的最大放電量Cmax、快速放電能力HRD900受其合

4、金A側(cè)替代元素Ce、Pr、Nd的含量的影響；研究了Ti-Cr-V儲(chǔ)氫合金的最大和有效儲(chǔ)氫能力受其替代元素Fe和Mn的含量的影響；并且分析了不同的實(shí)驗(yàn)參數(shù)條件對合金表面的鍍銅量的影響，優(yōu)化了合金表面鍍銅工藝的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。此外，還對溶膠凝膠法制備羥基磷灰石粉體的顆粒濃度及平均粒徑受其實(shí)驗(yàn)條件的影響進(jìn)行了建模研究。結(jié)果表明，在儲(chǔ)氫合金的實(shí)驗(yàn)研究中，支持向量回歸理論的建模方法，可以有效的對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，可為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提供科學(xué)的理論指導(dǎo)